可拓与TRIZ融合辅助设计思维过程研究

目的 构建完善的设计思维过程模型,提高设计思维方法的客观性和可操作性。方法 将可拓和TRIZ融合对设计思维过程中问题分析、求解和评价三个重要阶段进行优化。利用可拓模型建立形式化问题定义模型;集成可拓与TRIZ求解工具,构建问题求解模型;融合TRIZ理想度法则和可拓优度评价,提出理想优度评价方法。结果 构建了可拓与TRIZ融合辅助的设计思维过程模型,并通过智能购物车的设计验证了该模型的合理性和可行性。结论 所构建的基于可拓与TRIZ融合的设计思维过程模型更具客观性和可操作性,对于支持产品创新设计实践具有重要意义。     

基于正交试验的轴流风扇叶片仿生设计与分析

该文基于仿生学的思想,利用领角鸮翅膀和风扇叶片运动的相似性,将领角鸮翅膀的条纹结构和齿槽形态建立在轴流风扇叶片表面上,以达到降低轴流风扇气动噪声的目的。该文采用正交的试验优化方法~([1]),设计了9种形态的仿生风扇叶片。利用CFD仿真模拟的方法将仿生风扇叶片与原型风扇叶片进行对比实验。结果表明,仿生风扇叶片具有良好的降噪效果,在转速分别为2 000 r/min、2 500 r/min和3 000 r/min时,声压级峰值最大可分别降低7.5 dB、6.5 dB和8.4 dB。     

基于多生物效应的功能组合产品设计方法研究

功能组合产品是创新产品的一类重要形式,为提高功能组合产品设计的可行性和创新性,提出基于多生物效应的功能组合产品设计方法.首先研究生物原型功能实现的多种因素组合及转化机理,抽取多生物效应来构建多生物效应知识库;其次分析多生物效应模型归纳功能组合基本模式,融合TRIZ方法建立了基于多生物效应的产品功能组合设计过程模型,以生物功能协同实现模式指导产品功能组合设计;最后应用该方法完成湿热地区淡水收集帐篷的设计.研究表明,该功能组合产品设计方法较好地满足了用户对产品的多种需求,具有一定有效性与可行性.     

基于TRIZ理论的手扶式旋耕机造型设计研究

目的为了满足用户对手扶式旋耕机综合品质日益提高的要求,利用发明问题解决理论(TRIZ)和产品设计理论,提出一种基于TRIZ理论的旋耕机创新设计方法。方法首先运用TRIZ理论建立手扶式旋耕机的功能模型图,阐述技术矛盾;并根据矛盾矩阵确定发明原理,确定最适合解决技术矛盾的具体解决方案;再结合人机工程学、造型语义、色彩理论对产品造型进行多方面的分析。结果提出一种基于TRIZ理论的创新设计模型,对现有的手扶式旋耕机进行创新设计。结论将TRIZ理论与相关理论相结合,对手扶式旋耕机进行设计实践,验证了应用该方法为产品设计构思提供创新思路的可行性,并为相关农机产品的开发设计提供了重要的参考。     

仿生设计中的功能创新研究

目的 为提升生物知识在产品创新中的应用,扩展基于生物知识的产品创新策略,提升和优化仿生设计成果,研究仿生设计中功能创新的基本原理和实现途径。方法 分析功能创新的基本要素、实现原理及其特征分类,将其与仿生设计的应用特征进行结合,归纳仿生设计中功能创新的主要类型,提出面向功能创新的仿生设计原理,最后进一步总结仿生设计中功能创新实现的关键技术,并结合具体的设计案例分别从以设计问题和生物原型为起点来论述仿生设计中功能创新的实现途径。结论 以功能创新为目标,为仿生设计提供了更加明确的方向,同时明确了不同类型产品所适用的仿生设计手法,实现了功能创新与仿生设计过程的结合,提高了生物特征在产品创新设计中的利用效率,可在进一步提升仿生设计成果质量的同时有效缩短设计周期。     

基于QFD/TRIZ的热透灸理疗仪创新设计

目的 为提升热透灸理疗仪设计过程中技术实施的可行性和用户需求的满意度,提出一种基于QFD和TRIZ集成的热透灸理疗仪创新设计方法。方法 分析QFD在产品设计中的不足,将TRIZ与QFD进行结合,构建两种理论的集成设计模型;通过对热透灸理疗仪设计特征分析,采用问卷调查、专家访谈等方法获取用户需求,得出质量要求与质量要素之间的层次关系;运用QFD法构建质量屋（HOQ）,明确设计前期产品改进的重点方向,得出热透灸理疗仪设计的约束条件和工程因素矛盾;结合TRIZ理论描述其矛盾,并分析矛盾属性,利用相应的发明原理解决其创新设计时存在的矛盾冲突;最后基于矛盾的解决对热透灸理疗仪进行再设计。结论 结果表明,以QFD为基础、TRIZ为解决手段的设计方法提高了热透灸理疗仪设计的工程效率,可有效指导其创新设计过程。     

基于TRIZ理论的家用吸尘器概念设计

基于TRIZ的概念设计过程模型,总结了基于TRIZ的概念设计思想方法与设计实践中的操作程序.介绍了TRIZ理论中获得创新设计的理想解和技术冲突解决方法,利用这2种方法提出了高级机器人吸尘器的最终概念设计方案.     

面向成熟期产品突破性创新设计模糊前端阶段过程研究

 为解决机械产品突破性创新设计概念产生的问题,将发明问题解决理论（TRIZ）应用于新产品开发的模糊前端阶段．基于耗散结构理论分析了产品突破性创新的时机;在建立产品技术系统主功能物质场模型的基础上,提出了机械产品突破性创新的方法;基于技术进化理论对实现产品主功能的技术子系统进行技术预测,分析突破性创新的技术机会,并应用计算机辅助创新软件工具产生突破性创新设想;综合上述分析建立了面向成熟期产品突破性创新设计模糊前端阶段过程模型．应用该过程模型对快速切断阀进行创新设计,验证了所提方法的有效性．     

产品形态仿生设计与逆向工程技术

从产品形态仿生设计的传统过程出发,分析了产品仿生形态设计中存在的问题;提出了产品形态仿生设计的技术路线;并对产品形态仿生中的若干逆向工程技术问题进行了讨论.指出利用逆向工程技术和计算机技术把理想的生物形态引入到产品形态中,可以定量地对产品形态进行设计,可以减少产品形态设计的不确定性;提高设计效率和设计质量;使产品形态的重用成为可能.     

基于TRIZ理论的轨检小车机械结构创新设计

目的针对轨检小车机械结构存在的缺陷,应用TRIZ理论进行创新设计。方法按提出的基于TRIZ理论的已有产品的改进创新设计框架,对轨检小车的机械结构进行组件分析,建立功能模型,结合轨检小车使用过程中存在的问题和功能分析的结果找到技术系统的薄弱点,应用TRIZ理论方法对功能模型存在的问题进行解决,高效地产生创新方案。结论形成了基于TRIZ理论的已有产品的改进创新设计框架,应用此方法对轨检小车的机械结构进行了创新设计,解决了轨检小车在实际使用中存在的问题。     

凝固科学技术与材料

从凝固科学与实践发展的角度介绍了当前凝固材料体系的基本框架和凝固科学主要发展阶段的基本理论。作为材料科学与工程的基本组成，凝固科学技术正在现代科学理论的基础上针对传统材料的改性提高和新材料的发展需求，以控形、控构、控性为目标开展优质铸件的定向、晶体生长、快凝、深过冷及各种新型和超常领域凝固过程的研究，并介绍了其中某些方面和展望了可能的发展趋势。     

江澳两地高校文创设计的协同研究与商业实践

目的 探索江门世遗文化的传承、发展和转化的新思路,践行国家在《粤港澳大湾区发展规划》纲要中要求江门承担与港澳地区文化创意合作与开发任务的分工。方法 与澳门高校紧密合作,开展专业培训课程,以开平碉楼为例,从人文视角开展设计研究,梳理开平碉楼的文化脉络,把世遗文化的元素和其背后的文化融入文创产品中,提升文创产品的附加值,推动当地文创产业结构的变革。结果 两地高校构建了稳定的科研团队,开设长期有效的设计培训课程,与景区建立了研究协作关系,帮助景区构建了一套产销研的商业模式。结论 以跨区域高校合作为平台,以文创产品为抓手,依托江澳两地的资源优势,可以构建江门世遗文化全新的品牌形象,最终推动开平世遗文化的活化。     

The Candela and Photometric and Radiometric Measurements

The national measurement system for photometric and radiometric quantities is presently based upon techniques that make these quantities traceable to a high-accuracy cryogenic radiometer. The redefinition of the candela in 1979 provided the opportunity for national measurement laboratories to base their photometric measurements on optical detector technology rather than on the emission from high-temperature blackbody optical sources. The ensuing technical developments of the past 20 years, including the significant improvements in cryogenic radiometer performance, have provided the opportunity to place the fundamental maintenance of photometric quantities upon absolute detector based technology as was allowed by the 1979 redefinition. Additionally, the development of improved photodetectors has had a significant impact on the methodology in most of the radiometric measurement areas. This paper will review the status of the NIST implementation of the technical changes mandated by the 1979 redefinition of the candela and its effect upon the maintenance and dissemination of optical radiation measurements.     

Creation and motion of dislocations and fracture in metal and silicon crystals

By making a step on one surface ( ) of a rectangular small paralellepiped copper crystal, dislocations could be created by the molecular dynamic method. The dislocation created was not a complete edge dislocation but a pair of Heidenreich-Shockley partial dislocations. Each time a dislocation was created, the stress on the surface was released. Small copper crystals having a notch were pulled (until fracture), compressed and buckled by use of the molecular dynamic method. An embedded atom potential was used to represent the interaction between atoms. Dislocations were created near the tip of the notch. A very sharp yield stress was observed. The results of high speed deformations of pure silicon small crystals using the molecular dynamics are presented. The results suggest that plastic deformation may be possible for the silicon with a high speed deformation even at room temperature. Another small size single crystal, the same size and the same surfaces, was compressed using molecular dynamic method. The surfaces are {110}, {112} and {111}. The compressed direction was [111]. It was found that silicon crystals are possible to be compressed with a high speed deformation. This may suggest that silicon may be plastically deformed with high speed deformation.     

Error and uncertainty in modeling and simulation

This article develops a general framework for identifying error and uncertainty in computational simulations that deal with the numerical solution of a set of partial differential equations (PDEs). A comprehensive, new view of the general phases of modeling and simulation is proposed, consisting of the following phases: conceptual modeling of the physical system, mathematical modeling of the conceptual model, discretization and algorithm selection for the mathematical model, computer programming of the discrete model, numerical solution of the computer program model, and representation of the numerical solution. Our view incorporates the modeling and simulation phases that are recognized in the systems engineering and operations research communities, but it adds phases that are specific to the numerical solution of PDEs. In each of these phases, general sources of uncertainty, both aleatory and epistemic, and error are identified. Our general framework is applicable to any numerical discretization procedure for solving ODEs or PDEs. To demonstrate this framework, we describe a system-level example: the flight of an unguided, rocket-boosted, aircraft-launched missile. This example is discussed in detail at each of the six phases of modeling and simulation. Two alternative models of the flight dynamics are considered, along with aleatory uncertainty of the initial mass of the missile and epistemic uncertainty in the thrust of the rocket motor. We also investigate the interaction of modeling uncertainties and numerical integration error in the solution of the ordinary differential equations for the flight dynamics.     

PSD和PWELCH函数的分析改进及应用

针对MATLAB中两个内建功率谱密度计算函数psd()和pwelch()计算结果迥异的现象,在功率谱密度估计理论的基础上,根据经典的周期图理论和Welch平均周期图方法,通过详细分析源程序,解析计算方法,发现psd()计算的并不是工程单边功率谱密度,而是采样信号双边谱,故与pwelch()结果迥异,另外pwelch()不能对分段信号数据进行预处理。就上述不足提出了相应的改进措施,比较验证表明改进措施行之有效。     

Miniature and MEMS-type vacuum sensors and pumps

In the paper, the observable trends of the actual research and development of selected types of miniature and MEMS-type vacuum sensors are presented. Some information about the new types of active vacuum gauges, which are offered by the leading manufacturers of the vacuum measurement instruments, is given. Next, the list of MEMS devices that need vacuum for proper operation is presented. Some aspects of vacuum-encapsulation of MEMS devices, on wafer level and package level are shown. The new conceptions of obtaining and maintenance of high and ultra-high vacuum in MEMS devices are described. They concern the conception of integration of a miniature orbitron pump on-chip with MEMS-type device or with vacuum part of the portable advanced instruments such as electron microscope, ion mass spectrometer, and free electron laser.